一种自适应虚拟电厂分散式架构及其经济调度方法与流程

本发明涉及虚拟电厂，具体为一种自适应虚拟电厂分散式架构及其经济调度方法。

背景技术：

1、虚拟电厂的提出是为了整合各种分布式能源，包括分布式电源、可控负荷和储能装置等。其基本概念是通过分布式电力管理系统将电网中分布式电源、可控负荷和储能装置聚合成一个虚拟的可控集合体，参与电网的运行和调度，协调智能电网与分布式电源间的矛盾，充分挖掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益。在分布式电源中，风能、太阳能等存在较大的随即性、波动性和间歇性，如何调度和匹配分布式电源，保证电网的稳定是急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自适应虚拟电厂分散式架构及其经济调度方法，分布式电源和储能系统的动态配合，保证外电网的电压的稳定，节省了无功补偿设备的使用，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自适应虚拟电厂分散式架构，包括基础资源层和系统层，基础资源层包括分布式电源单元、储能系统单元和可控负载单元；系统层用于对基础资源层进行整合、优化、调度和决策；基础资源层与外部电网连接。

3、优选的，系统层包括多个与基础资源层配合的分散控制单元和一个总控制协调单元以及多个通信单元，分散控制单元通过通信单元与总控制协调单元连接。

4、优选的，分散控制单元包括计量系统、智能调度系统和信息安全系统，计量系统用于检测基础资源层的参数数据，计量系统通过信息安全系统与智能调度系统连接。

5、优选的，信息安全系统包括防火墙和接口组件，接口组件与分布式电源单元匹配，接口组件与防火墙连接，防火墙与智能调度系统连接。

6、优选的，分布式电源单元包括太阳能光伏发电系统、风力发电系统和水利发电系统；储能系统单元包括电能储存装置和热能储存装置；

7、优选的，可控负载单元包括工业负载、建筑电气负载和居民负载。

8、优选的，总控制协调单元包括能量管理模块和决策模块，能量管理模块用于协调可控负载单元和储能系统单元的工作状态，决策模块根据计量系统采集的参数做出决策，向分散控制单元发送指令。

9、智能调度系统用于接收和处理计量系统传入的数据信息，并将总控制协调单元的指令传输给接口组件。

10、一种自适应虚拟电厂的经济调度方法，具体包括如下步骤：

11、s1、通过计量系统检测获取基础能源层的参数数据并通过接口组件传输给智能调度系统；

12、s2、智能调度系统对从接口模块输入的参数数据进行处理后，通过通信单元传输给总控制协调单元；

13、s3、总控制协调单元根据外电网的峰谷期，发送调控指令；

14、s4、智能调度系统根据调控指令控制储能系统和可控负载单元的工作状态，保证外电网的电压稳定。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、本发明在外电网处于负荷高峰期时，总控制协调单元下发指令，使储能系统单元成对外供电，减少分布式电源的有功负载例如风力发电系统；使分布式电源的无功电压可调节范围增大，当外电网处于负荷低谷期，总控制协调单元下发指令，使电能储存装置等设备处于充电状态，避免了风力发电系统的脱网运行，可以充分提高外电网的电压的稳定性；

17、2、本发明同时通过信息安全系统，保证传输的参数信息的安全性，保证整个虚拟电厂系统的信息安全。

技术特征：

1.一种自适应虚拟电厂分散式架构，其特征在于：包括基础资源层(1)和系统层(2)，所述基础资源层(1)包括分布式电源单元(101)、储能系统单元(102)和可控负载单元(103)；所述系统层(2)用于对基础资源层(1)进行整合、优化、调度和决策；所述基础资源层(1)与外部电网连接。

2.根据权利要求1所述的一种自适应虚拟电厂分散式架构，其特征在于：所述系统层(2)包括多个与基础资源层(1)配合的分散控制单元(201)和一个总控制协调单元(202)以及多个通信单元(203)，所述分散控制单元(201)通过通信单元(203)与总控制协调单元(202)连接。

3.根据权利要求2所述的一种自适应虚拟电厂分散式架构，其特征在于：所述分散控制单元(201)包括计量系统(2011)、智能调度系统(2012)和信息安全系统(2013)，所述计量系统(2011)用于检测基础资源层(1)的参数数据，所述计量系统(2011)通过信息安全系统(2013)与智能调度系统(2012)连接。

4.根据权利要求3所述的一种自适应虚拟电厂分散式架构，其特征在于：所述信息安全系统(2013)包括防火墙和接口组件，所述接口组件与分布式电源单元(101)匹配，所述接口组件与防火墙连接，所述防火墙与智能调度系统(2012)连接。

5.根据权利要求4所述的一种自适应虚拟电厂分散式架构，其特征在于：所述分布式电源单元(101)包括太阳能光伏发电系统、风力发电系统和水利发电系统；所述储能系统单元(102)包括电能储存装置和热能储存装置；

6.根据权利要求5所述的一种自适应虚拟电厂分散式架构，其特征在于：所述总控制协调单元(202)包括能量管理模块和决策模块，所述能量管理模块用于协调可控负载单元(103)和储能系统单元(102)的工作状态，所述决策模块根据计量系统(2011)采集的参数做出决策，向分散控制单元(201)发送指令。

7.根据权利要求4所述的一种自适应虚拟电厂分散式架构及其经济调度方法，其特征在于：所述智能调度系统(2012)用于接收和处理计量系统(2011)传入的数据信息，并将总控制协调单元(202)的指令传输给接口组件。

8.一种自适应虚拟电厂的经济调度方法，其特征在于，使用权利要求3所述的一种自适应虚拟电厂分散式架构，具体步骤如下：

技术总结
本发明公开了一种自适应虚拟电厂分散式架构，包括基础资源层和系统层，基础资源层包括分布式电源单元、储能系统单元和可控负载单元；系统层用于对基础资源层进行整合、优化、调度和决策；基础资源层与外部电网连接，系统层包括多个与基础资源层配合的分散控制单元和一个总控制协调单元以及多个通信单元，分散控制单元通过通信单元与总控制协调单元连接，分散控制单元包括计量系统、智能调度系统和信息安全系统。本发明提高对分布式电源和储能系统的动态配合，保证外电网的电压的稳定。

技术研发人员：沈洪明,李阳春,沈正华,王榆涵,孙培英,耿元龙,洪力,赵如夷,王春林
受保护的技术使用者：华能浙江能源销售有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14